一种可调式车体、重心式破岩机及破岩方法技术领域
本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种可调式车体、重心式破岩机及破岩
方法。
背景技术
岩石破碎是采掘作业中使部分岩体脱离母体并破碎成岩块的工艺，现有技术中主
要有爆炸破碎、机械破碎、水射流破碎和热力破碎等四种。其中，机械破碎因具有安全性高、
破碎效果好等优点而被为广泛使用。目前，机械破碎的主要方式是采用普通挖掘机搭载破
岩机具(液压破碎锤、高频破碎锤、松土器、岩石臂等)、裂石器、推土机等进行破岩作业。
在比较坚固和中等坚固的岩层，如砂质页岩、一般的砂岩、页岩质砂岩、不坚固的
石灰岩、软砾石、致密的泥灰岩、等岩层普遍采用裂土器进行破岩作业，在实际破岩过程中，
以上装置的破岩部因其自身工作原理而不能充分利用整机的自身重量进行作业，从而造成
大量不必要的能量损耗，最终导致作业时下切力不足，导致破岩的功耗大，速度较慢，破岩
施工作业效率较低。
发明内容
本发明提供了一种可调式车体、重心式破岩机及破岩方法，旨在解决现有技术中
破岩机存在的上述问题。
本发明是这样实现的：
一种可调式车体，包括动力部分、行走机构、液压部分、控制部分，用于重心式破岩
机，可调式车体具有自上而下贯穿可调式车体的中空部分，可调式车体包括车架，车架环设
于中空部分，车架包括用于调节可调式车体的中空部分的面积的调节组件。
在本发明的较佳的实施例中，车架包括环设于中空部分并连接成框架结构的第一
调节组件、第二调节组件、第一连接件和第二连接件，第一调节组件和第二调节组件相对设
置，第一连接件和第二连接件相对设置，第一调节组件和第二调节组件能够调节可调式车
体的中空部分的面积。
在本发明的较佳的实施例中，第一调节组件包括第一滑块、第一驱动件和第一滑
槽，第一滑槽设于第一连接件，第一滑块一端可滑动地置于第一滑槽中，第一滑块另一端与
第二连接件相连，第一驱动件用于驱动第一滑块的滑动。
在本发明的较佳的实施例中，第一调节组件还包括第一连接槽，第一连接槽设于
第二连接件，第一滑块与第二连接槽相连。
在本发明的较佳的实施例中，第一驱动件为伸缩结构，第一滑块套设于第一驱动
件外侧，第一驱动件一端与第一连接件相连，第一驱动件另一端与第二连接件相连。
在本发明的较佳的实施例中，可调式车体包括配重块。
在本发明的较佳的实施例中，配重块分别位于可调式车体的三个角或者四个角。
在本发明的较佳的实施例中，可调式车体包括多个用于支撑可调式车体的支撑组
件，支撑组件包括推动件和支撑件，推动件为伸缩结构，推动件一端与车架固定相连，支撑
件一端与车架连接，支撑件中部与推动件的自由端连接。
在本发明的较佳的实施例中，可调式车体完全张开时的中空部分的面积为6-30平
方米。
一种重心式破岩机，包括岩石臂和上述的可调式车体，动力部分用于为重心式破
岩机提供动力，液压部分用于将动力部分提供的动力传递至重心式破岩机的作业部件，控
制部分用于控制重心式破岩机的作业；
岩石臂包括破岩部，岩石臂远离破岩部的一端与可调式车体相连；
岩石臂至少包括臂、油缸、销轴、破岩部、液压油管路；
破岩部可自上而下地穿过中空部分，破岩部在中空部分可活动的区域形成破岩作
业区域。
一种破岩方法，采用上述的重心式破岩机，破岩方法包括以下步骤：
a.将重心式破岩机行驶至待破岩区域，并根据工况决定可调式车体的张开程度，
使中空部分位于待破岩区域上方；
b.操作岩石臂，使破岩部做上下运动或左右移动带动破岩部穿过中空部分到达所
需部位进行破岩作业；如水平方向挖掘力不够或可调式车体产生不需要的晃动，则放下支
撑组件；如可调式车体不产生不需要的晃动，则不放下支撑组件；
c.在待破岩区域作业完毕，将重心式破岩机行驶至下一作业区域，如此循环完成
破岩作业。
本发明的有益效果是：本发明提供的可调式车体上中空部分的设置，使得可调式
车体的重量集中在四周，进而使得可调式车体的重心落在中空部分范围内，即采用该可调
式车体的重心式破岩机的重心在中空部分中间位置或最接近中空部分的中间位置。此种设
计可利用整机自身的重量最大限度增强岩石臂的向下切力，采用该可调式车体的重心式破
岩机，能够利用整机本身的重量增加破岩部的下切力，从而增强机器的作业效果，提高施工
效率。可调式车体上包括调节组件，能够对中空部分的面积和车架的体积进行调节，其一在
于能够适应更多的施工现场的需求，其二在于，最大运输宽度最好设计为3.5米—3.75米，
完全展开状态下的可调式车体车身宽度往往大于这个宽度，不便于可调式车体和重心式破
岩机的运输，通过调节组件收缩可调式车体，可让可调式车体的宽度接近或小于这个宽度，
便于采用拖车等机械对可调式车体进行运输。
本发明提供的重心式破岩机，其重心落在中空部分中间位置或最接近中空部分的
中间位置，重心式破岩机可充分利用整机自身重量增大重心式破岩机的岩石臂的下切力，
进而提高破岩效率，降低破岩能耗。另外，本发明提供的重心式破岩机，在中硬度及以下硬
度的岩层破碎工作中有着比其他的施工机器更好的能效比与针对性，主要应用于矿山开采
和基础施工中的较大方量的破岩作业。重心式破岩机具有面积可以调节的中空部分，能够
适应更多的施工现场的需求，也便于工程人员采用拖车等器械对重心式破岩机进行运输。
本发明提供的破岩方法，操作简单，重心式破岩机能充分利用整机重量增大重心
式破岩机的岩石臂的下切力，破岩效率高，破岩能耗低，整体稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用
的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作
是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根
据这些附图获得其他相关的方案。
图1是本发明实施方式中实施例提供的重心式破岩机的可调式车体的结构示意
图；
图2是本发明实施方式中实施例提供的重心式破岩机的岩石臂的结构示意图；
图3是本发明实施方式中实施例提供的可调式车体的结构示意图；
图4是本发明实施方式中实施例提供的重心式破岩机的结构示意图；
图5是本发明实施方式中实施例提供的重心式破岩机的展开状态的中空部分和破
岩作业区域的示意图；
图6是本发明实施方式中实施例提供的重心式破岩机的收缩状态的示意图；
图7是本发明实施方式中实施例提供的重心式破岩机的第一调节组件和第二调节
组件的结构示意图；
图8是本发明实施方式中实施例提供的重心式破岩机的第一连接槽和第二连接槽
的结构示意图；
图9是本发明实施方式中实施例提供的重心式破岩机的岩石臂与可调式车体相连
的连接示意图。
图标：100-可调式车体；110-车架；130-行走机构；150-中空部分；111-连接组件；
112-第一连接件；113-第二连接件；114-第一调节组件；115-第二调节组件；116-配重块；
126-控制室；124-检修口；121-支撑组件；120-支撑件；122-推动件；1142-第一滑块；1143-
第一驱动件；1144-第一滑槽；1146-第一连接槽；1152-第二滑块；1153-第二驱动件；1154-
第二滑槽；1156-第二连接槽；200-岩石臂；210-破岩组件；1112-连接块；1113-第一转轴；
1114-斜拉油缸；250-大臂组件；270-小臂组件；252-大臂；272-小臂；254-大臂油缸；274-小
臂油缸；212-破岩部；214-破岩油缸；152-破岩作业区域；1-重心式破岩机；300-动力部分；
400-控制部分。
具体实施方式
基于本发明的原理，本领域普通技术人员通过修饰或简单优化都属于本发明的保
护范围。
实施例。
请参阅图1、图2及图4，本发明实施例提供了一种重心式破岩机1，其包括可调式车
体100和与可调式车体100相连的岩石臂200。其中，可调式车体100包括动力部分300、液压
部分(图上未示出)、控制部分400。
请参阅图3，动力部分300用于为重心式破岩机1提供动力，液压部分(图上未示出)
用于将动力部分300提供的动力传递至重心式破岩机1上的作业部件，控制部分400用于控
制重心式破岩机1的作业。
请参阅图3，可调式车体100设有自上而下贯穿可调式车体100的中空部分150。可
调式车体100包括车架110和行走机构130，车架110与行走机构130相连，车架110环设于中
空部分150。
车架110包括第一连接件112、第二连接件113、第一调节组件114和第二调节组件
115。车架110为框架结构，其中，第一连接件112与第二连接件113相对设置，第一调节组件
114与第二调节组件115相对设置。第一连接件112和第二连接件113通过第一调节组件114
与第二调节组件115相连第一调节组件114第二调节组件115第一连接件112第二连接件
113。第一调节组件114和第二调节组件115可调节第一连接件112和第二连接件113之间的
距离。
请参阅图3、图7及图8，在本发明实施例中，第一调节组件114包括第一滑块1142、
第一驱动件1143、第一滑槽1144和第一连接槽1146。第一滑槽1144设于第一连接件112，第
一连接槽1146设于第二连接件113，第一滑槽1144与第一连接槽1146相对设置。在本发明实
施例中，第一滑块1142的数量可以为一个或多个。若第一滑块1142的数量为一个，则第一滑
块1142一端置于第一滑槽1144中，第一滑块1142另一端置于第一连接槽1146中。若第一滑
块1142的数量为多个，则多个第一滑块1142依次套接，且存在两个第一滑块1142分别置于
第一滑槽1144和第一连接槽1146中。
在本发明实施例中，第一驱动件1143为油缸，第一驱动件1143一端与第一连接件
112相连，第一驱动件1143另一端与第一滑块1142相连或直接设于第一连接槽1146中。
第一滑槽1144和第一连接槽1146中设有限位装置。第一滑块1142在第一滑槽1144
和第一连接槽1146中的滑动范围由限位装置限定。
第一驱动件1143的作用是为第一连接件112与第二连接件113的相互靠近和远离
提供驱动力。在本发明的其他实施方式中，第一驱动件1143也可以不设置为油缸，采用其他
伸缩方式来完成第一滑块1142相对第一滑槽1144的滑动。另外，也可以不设置第一连接槽
1146，通过第一滑块1142滑出或滑入第一滑槽1144，实现第一连接件112和第二连接件113
的相互靠近或远离。
需要说明的是，本实施例中对伸缩方式的描述仅仅是对众多伸缩方式中的一种进
行的具体说明，而不能作为对本发明的限定。其他在本发明的精神和原则之内，对伸缩方式
进行的更改或改进，应落在本发明的保护范围之内。
第二调节组件115包括第二滑块1152、第二驱动件1153、第二滑槽1154和第二连接
槽1156。第二滑槽1154设于第一连接件112，第二连接槽1156设于第二连接件113，第二滑槽
1154与第二连接槽1156相对设置。在本发明实施例中，第二滑块1152的数量可以为一个或
多个。若第二滑块1152的数量为一个，则第二滑块1152一端置于第二滑槽1154中，第二滑块
1152另一端置于第二连接槽1156中。若第二滑块1152的数量为多个，则多个第二滑块1152
依次套接，且存在两个第二滑块1152分别置于第二滑槽1154和第二连接槽1156中。
在本发明实施例中，第二驱动件1153为油缸，第二驱动件1153一端与第一连接件
112相连，第二驱动件1153另一端与第二滑块1152相连或直接设于第二连接槽1156中。
第二滑槽1154和第二连接槽1156中设有限位装置。第二滑块1152在第二滑槽1154
和第二连接槽1156中的滑动范围由限位装置限定。
第二驱动件1153的作用是为第一连接件112与第二连接件113的相互靠近和远离
提供驱动力。在本发明的其他实施方式中，第二驱动件1153也可以不设置为油缸，采用其他
伸缩方式来完成第二滑块1152相对第二滑槽1154的滑动。另外，也可以不设置第二连接槽
1156，通过第二滑块1152滑出或滑入第二滑槽1154，实现第一连接件112和第二连接件113
的相互靠近或远离。
需要说明的是，本实施例中对伸缩方式的描述仅仅是对众多伸缩方式中的一种进
行的具体说明，而不能作为对本发明的限定。其他在本发明的精神和原则之内，对伸缩方式
进行的更改或改进，应落在本发明的保护范围之内。
请参见图5及图6，在第一调节组件114和第二调节组件115的作用下，重心式破岩
机1具有展开状态和收缩状态，在展开状态下，第一滑块1142全部或部分伸出第一滑槽1144
和第一连接槽1146，第二滑块1152全部或部分伸出第二滑槽1154和第二连接槽1156，在收
缩状态下，第一滑块1142全部收进第一滑槽1144中，第二滑块1152全部收进第二滑槽1154
中。在展开状态下的重心式破岩机1，具有较大的中空部分150和破岩作业区域152，能够适
应开阔地带的大面积破岩作业；在收缩状态下的重心式破岩机1，具有较小的可调式车体
100体积和破岩作业区域152，便于重心式破岩机1的运输和在相对狭窄的地带进行破岩作
业。
车架110上还连接有配重块116。在本发明实施例中，配重块116的数量为三块，三
块配重块116分别设于第一连接件112和第二连接件113上。
第一连接件112、第二连接件113、第一调节组件114和第二调节组件115所围成的
区域为自上而下贯穿可调式车体100的中空部分150。在本发明实施例中，中空部分150在x
和y所组成的平面上(请参阅图3及图5)的投影的面积为6-30平方米。
车架110第一连接件112上设有用于与岩石臂200相连的连接组件111。
请参阅图7及图9，车架110第一连接件112上设有用于与岩石臂200相连的连接组
件111，连接组件111包括连接块1112和斜拉油缸1114，连接块1112上包括第一转轴1113，第
一转轴1113自上而下地设置。连接块1112与第一连接件112以第一转轴1113为轴转动相连。
斜拉油缸1114一端与第一连接件112固定相连，斜拉油缸1114另一端与连接块1112连接。斜
拉油缸1114为伸缩结构。通过斜拉油缸1114的伸长和缩短，可驱动连接块1112相对第一连
接件112以第一转轴1113为中心转动，从而带动岩石臂200以第一转轴1113为中心转动。
可调式车体100还包括支撑组件121，支撑组件121包括支撑件120和推动件122。支
撑件120用于在使用过程中，为可调式车体100提供稳定的支撑力，推动件122用于放下或收
起支撑件120。在本发明实施例中，支撑件120的数量为四个。四个支撑件120分别位于车架
110的四角并与车架110转动相连。推动件122为液压油缸，推动件122一端与车架110固定相
连，推动件122另一端与支撑件120转动相连。在本发明的其他实施方式中，支撑组件121的
排列方式不限于上述的排列方式，也可以是第一连接件112和第二连接件113上各设一组或
其他排列方式。本实施例中所表述的支撑组件121的排列方式，仅代表其中一种方案，不应
作为对本发明的限定。只要支撑组件121能够起到对可调式车体100的支撑作用，都在本发
明的保护范围内。
车架110上还设有控制室126和检修口124。控制室126作为控制部分400的一部分，
控制室126与推动件122和行走机构130相连以控制推动件122和行走机构130。控制室126还
用于与岩石臂200相连以控制岩石臂200进行作业。检修口124设于第一调节组件114端部。
检修口124的设置，便于工程人员通过检修口124对重心式破岩机1进行检修。
行走机构130与车架110固定相连。在本发明实施例中，行走机构130包括偶数套的
履带行走装置，如两套、四套等。偶数套履带行走装置对称设置于车架110两侧，并与第一连
接件112和第二连接件113相连。
岩石臂200包括破岩组件210、大臂组件250、小臂组件270。岩石臂200通过连接块
1112与车架110相连。
大臂组件250与小臂组件270相连并通过油缸驱动小臂组件270转动，小臂组件270
与破岩组件210相连并通过油缸驱动破岩组件210转动。
可以理解，本实施例对岩石臂200的具体结构的描述不作为对本发明保护范围的
限定，在本发明的基础上对岩石臂200所做的改进都应在本发明的保护范围内。
大臂组件250与连接块1112转动相连。大臂组件250包括大臂252和大臂油缸254。
大臂252一端与连接块1112连接，大臂油缸254一端与连接块1112相连，大臂油缸254另一端
与大臂252的自由端连接。大臂油缸254的伸长和缩短可带动大臂252相对连接块1112转动。
小臂组件270与大臂组件250转动相连。小臂组件270包括小臂272和小臂油缸274。
小臂272中部与大臂252远离连接块1112的一端连接，小臂油缸274一端与大臂252转动相
连，小臂油缸274另一端与小臂272一端连接。大臂252的转动可带动小臂组件270运动，小臂
油缸274的伸长和缩短可带动小臂272相对大臂252转动。
破岩组件210与小臂组件270转动相连。破岩组件210包括破岩部212和破岩油缸
214。在本发明实施例中，破岩油缸214为液压油缸。破岩部212与小臂272远离大臂油缸254
的一端连接。破岩油缸214一端与小臂272靠近大臂油缸254的一端相连，破岩油缸214另一
端与破岩部212连接。小臂272的转动可带动破岩组件210运动，破岩油缸214的伸长和缩短
可带动破岩部212相对小臂272转动。
请参阅图5及图9，通过斜拉油缸1114、大臂油缸254、小臂油缸274和破岩油缸214
的逐层驱动，破岩部212在中空部分150中能达到的范围如图5的阴影部分所示，破岩部212
可在图3的阴影所示的区域内进行破岩作业。图5的阴影所示区域即为重心式破岩机1的破
岩作业区域152。
本发明实施例提供的重心式破岩机1的破岩方法为：
a.将重心式破岩机1行驶至待破岩区域，使中空部分150位于所述待破岩区域上
方，并根据作业区域情况决定可调式车体100的张开程度；
b.操作岩石臂200，使破岩部212做上下运动或左右移动带动破岩部212穿过中空
部分150到达所需部位进行破岩作业；如水平方向挖掘力不够或可调式车体100产生不需要
的晃动，则放下支撑组件121；如可调式车体100不产生不需要的晃动，则不放下支撑组件
121；
c.在待破岩区域作业完毕，将重心式破岩机1行驶至下一作业区域，如此循环完成
破岩作业。
若需要改变中空部分150的面积，可以在步骤a完成后，操作第一调节组件114和第
二调节组件115，使第一滑块1142和第二滑块1152分别从第一滑槽1144和第二滑槽1154内
伸出或从外界缩回第一滑槽1144和第二滑槽1154内，使中空部分150的面积增大或缩小。
本发明实施例的有益效果在于：
一、本发明中，可调式车体100中部的中空部分150的设置，使得可调式车体100的
重量集中在四周，进而使得可调式车体100的重心都落在中空部分150范围内，即采用此可
调式车体100结构进行作业的重心式破岩机1的重心在破岩区域中间位置或最接近破岩区
域的中间位置，此种设计能够充分利用重心式破岩机1的重力，最大限度增强破岩部212的
向下切力，能够提升作业效率，有效地使岩石臂200围绕重心式破岩机1的重心进行破岩，进
而提高施工效率；在保证岩石臂200下切力的情况下，不用举升较大重量的臂，能够把做无
用功的能量损耗降到最低，从而降低作业能耗。通过伸缩机构能够灵活调节中空部分150和
破岩作业区域152的面积，进而使重心式破岩机1能够适用于不同地形和环境的破岩作业，
获得更大作业范围的同时，也能满足于运输需要。
二、本发明实施例中，车架110对称地与行走机构130相连，第一连接件112和第二
连接件113相对设置，第一调节组件114与第二调节组件115相对设置，车架110围成中空部
分150，组装方便。
三、本发明实施例中，调节组件主要由油缸和滑块组成，使得调节组件易于制造，
有利于降低整个重心式破岩机1的制备成本，生产设计较方便，使用可靠，伸缩更稳定。
四、本发明实施例中，在第一连接件112和第二连接件113上设置配重块116，能够
提高重心式破岩机1在破岩时的稳定性，同时还有利于进一步增强岩石臂200在破岩时的下
切力。
五、本发明实施例中，中空部分150在x和y所组成的平面上的投影的面积范围为6-
30平方米，更有效地适用于大多数工况，便于操作，能达到破岩效率最高和行走次数最少的
最佳结合，即在减少行走次数的前提下，完成同样的破岩任务，提高破岩效率；同时兼顾运
输宽度的限定。可以理解，以上对面积范围的描述，只针对于本设备的优选方案，而不作为
对本发明保护范围的限定。
六、本发明实施例中，岩石臂200与车架110转动连接，能够增大岩石臂200的破岩
范围。
七、本发明实施例中，通过控制机构统一控制液压支撑机构、岩石臂200和行走机
构130动作，实现了破岩的稳定性和操作更加方便。
八、本发明实施例中，通过四个支撑件120或其他支撑方式能够增强可调式车体
100在作业过程中的稳定性，并提高可调式车体100在作业时与地面的摩擦阻力。
九、本发明实施例中，岩石臂200的具体结构中大臂252、小臂272及各油缸的设置，
可以减小岩石臂200的体积，进而提高岩石臂200的灵活性。
十、本发明实施例中，行走机构130为偶数套履带行走装置，可以进一步提高可调
式车体100的稳定性，该结构使得重心式破岩机1能够在复杂地形及险恶地形的破岩施工区
域内行走。
十一、本发明实施例中，斜拉油缸1114的设置，可以带动岩石臂200摆动，从而扩大
破岩作业区域152。
需要说明的是：在本发明的其他实施方式中，车架110的组装方式可以与本实施例
中所描述的组装方式有所不同，只要能实现车架110上各部件的稳定相连且形成中空部分
150的组装方式均可。
第一调节组件114和第二调节组件115可以如本发明实施例中的位置设置以调节
可调式车体100的宽度，也可以在第一连接件112和第二连接件113上增设调节组件以调节
可调式车体100的长度。
在本发明的实施例中，第一驱动件1143和第二驱动件1153作为第一调节组件114
和第二调节组件115上的驱动装置。在本发明的其他实施方式中，第一驱动件1143和第二驱
动件1153可以选择油缸，还可以选择马达等其他结构。
在本发明的其他实施方式中，具有中空部分150的可调式车体100还可以通过推动
件122直接与地面相互作用，从而为可调式车体100提供支撑力。推动件122为伸缩结构，可
自上而下地伸长或缩短。推动件122的数量为四个，四个推动件122分别位于车架110的四
角。推动件122一端与车架110固定相连。除此以外，也可以是第一连接件112和第二连接件
113上各分布一组推动件122等其他支撑方式。
在本发明的其他实施方式中，推动件122一端与车架110固定相连。推动件122的作
用是为可调式车体100提供稳定的支撑力或用于放下或收起支撑件120，推动件122的结构
不应仅限于液压油缸；推动件122和支撑件120的数量可以为三个及以上，而不应仅限于四
个。
在本发明的其他的实施方式中，行走机构130还可以由多个轮胎组成，行走机构
130不应仅限于由偶数套履带行走装置组成。
在本发明的其他的实施方式中，斜拉油缸1114、大臂油缸254、小臂油缸274和破岩
油缸214还可以为其他结构，只要能实现驱动破岩部212在作业区域内进行破岩的功能即
可。本发明对实施方式的具体描述不应作为对本发明的限定。
在本发明的其他的实施方式中，配重块116的数量还可以设置为四个，四个配重块
116分设于可调式车体100的四角。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的
技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。